軌道交通車輛空調系統(tǒng)智能控制技術探討

摘? 要：為探討軌道交通車輛空調系統(tǒng)智能控制技術，采用理論結合實踐的方法，立足智能控制技術應用的目的，分析了關鍵技術的應用要點，并提出未來的發(fā)展趨勢。分析結果表明，空調系統(tǒng)是軌道交通車輛的主要組成系統(tǒng)，實現空調系統(tǒng)智能化控制，既能保證空調系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性，還能節(jié)約能耗，更好的契合現代化軌道交通車輛的發(fā)展需求，值得高度重視。

關鍵詞：軌道交通;智能化;健康監(jiān)測系統(tǒng);大數據

1.軌道交通車輛空調系統(tǒng)智能控制關鍵技術的應用

1.1智能健康監(jiān)測技術的應用

智能健康監(jiān)測技術是實現軌道交通車輛空調系統(tǒng)智能控制的關鍵技術，主要由的數據采集和處理技術、健康評估和故障預測技術、自動推理決策技術等共同組成，每種技術都有各自的作用，相互配合嗎，相互協(xié)調，才能實現對軌道交通車輛空調系統(tǒng)智能化的健康檢測。

數據采集技術和處理技術：軌道交通車輛空調在運行中，衡量其運行質量和穩(wěn)定性的因素比較多，為更好的分析和掌握軌道交通車輛空調運行的健康水平，需要對各零部件的運行數據進行采集。主要利用傳感器技術來采集各零部件的運行情況，在通過網絡傳輸系統(tǒng)，將采集到的數據集市傳輸給控制中心，控制中心在對這些數據進行分析，和設計數據進行對比，就能得到軌道交通車輛空調系統(tǒng)運行的健康水平，并對采集到的數據進行存儲，豐富智能控制數據庫【1】。

健康評估和故障預測技術：此項技術的主要作用是利用神經網絡、專家系統(tǒng)等對，軌道交通車輛空調系統(tǒng)的運行情況進行分析和處理，從而對軌道交通車輛空調系統(tǒng)運行情況有一個全面的了解和掌握，進而判斷出健康情況，形成故障診斷記錄，同時確定故障發(fā)展的概率，為故障處理提供有效的數據支撐。

自動推理決策技術：主要作用是檢測軌道交通車輛空調系統(tǒng)是否需要進行維修，以及維修更換的措施和方法。通常是以軌道交通車輛空調系統(tǒng)常見的故障為基礎，利用計算機網絡系統(tǒng)和相關技術，建立起空調故障模型，對制冷劑泄露、蒸發(fā)器和混合風漏網臟堵、冷凝器臟堵、電子膨脹閥卡滯失效以及電機狀態(tài)、風機電機軸承壽命等進行有效的評估，并給出故障處理的方案和措施，以提升故障處理的速度，提升軌道交通車輛空調系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

1.2智能變頻技術

空調的智能變頻系統(tǒng)由變頻器、微控制器、PWM、變頻壓縮機等結構共同組成。為適應軌道交通車輛空調系統(tǒng)快速多變的運營環(huán)境，傳統(tǒng)的開展技術具有的局限性愈發(fā)突出，已經難以滿足現代化軌道交通車輛空調系統(tǒng)運行和控制的需求。而智能變頻技術是一種先進的控制技術，可按照實際運行情況，對空調系統(tǒng)的運行情況進行實時調整。將智能邊坡技術和大數據技術相互融合，可實現對軌道交通車輛的溫濕度、載客情況、線路信息等進行全面有效的處理，按照處理的結果，發(fā)送指令實現對軌道交通車輛空調系統(tǒng)的有效控制和調整，在提升車輛內部空間舒適度的基礎上，降低能耗。此外，數據處理中心還可以促使客戶按照系統(tǒng)軟件傳輸來的數據，對設備進行維護和保養(yǎng)，以保證軌道交通車輛空調系統(tǒng)始終處于健康、穩(wěn)定的運行狀態(tài)。

1.3基于大數據技術的智能化診斷技術

基于大數據技術的智能化診斷技術也軌道交通車輛空調系統(tǒng)智能控制的關鍵技術，利用先進的大數據技術可建立起智能化診斷系統(tǒng)，由數據中心層、列車中控層、客室控制層三部分共同組成。數據中心層是數據采集、傳輸的關鍵層【2】;列車中控層是將采集到的數據和設計數據進行對比分析，掌握軌道交通車輛空調系統(tǒng)的運行情況，并為系統(tǒng)控制和運行參數的調整提供參考;客室控制層主要是對各客室空氣溫度、濕度、PM2.5、風速等進行有效控制，實現對人體舒適度的智能化控制。

在進行數據傳輸中多采取以太網結構或者是5G通信網絡，實現計算機、智能手機等對空調歷史數據、實時運行數據的有效讀取。對各種不同數據可結合用途不同進行分層存儲，以提升數據檢索的速度，降低數據占用空間，為軌道交通車輛空調系統(tǒng)智能控制提供有效的數據支持。

2.軌道交通車輛空調系統(tǒng)智能控制發(fā)展趨勢分析

從目前軌道交通車輛空調系統(tǒng)智能控制的發(fā)展現狀來看，未來軌道交通車輛空調系統(tǒng)智能控制，將會朝著多功能集成系統(tǒng)、系統(tǒng)智能化控制、加強空氣質量改善等方面發(fā)展。

多功能集成系統(tǒng)：主要表現是地下空間的通風和空調系統(tǒng)進行有機的功能組合，同時實現區(qū)間空調和車站空調系統(tǒng)的全面整合。在科學技術不斷發(fā)展的背景下，將會有更多的新技術應用到軌道交通車輛空調系統(tǒng)智能控制中中，如自動清洗空氣濾芯、風機變頻技術等，促使整個空調系統(tǒng)的智能控制功能更加多樣化和先進化。

系統(tǒng)智能化：軌道交通車輛空調系統(tǒng)長期處于運行狀態(tài)，能耗非常大，如何有效降低能耗是目前亟待解決的問題，引起空調系統(tǒng)能耗高的主要體現在兩個方面，其一是各機組設備在運行中需要消耗大量能量;其二是不合理的設備控制引起了能量的非正常消耗。為更好的解決這一問題，既需要加大節(jié)能設備的研發(fā)力度，也要注重系統(tǒng)智能化的建設【3】。按照軌道交通車輛載客量和當時環(huán)境溫度，進行軌道車輛車廂內部溫度和濕度的調整，為乘客營造一種更加舒適的健康體驗，而且還有助于降低能耗。

改善空氣質量：在過去軌道交通車輛空調系統(tǒng)智能控制中比較注重對溫度和濕度的智能化調節(jié)，對空氣質量的改善不足。近年來，隨著人們對空氣質量要求的提升，愈發(fā)重視軌道交通車輛內部空氣質量的改善，需要采取更加先進的靜電除塵技術、HEPA過濾網技術等先進的空氣凈化技術，來改善空氣質量。

結束

綜上所述，結合理論實踐，探討了軌道交通車輛空調系統(tǒng)智能控制技術，探討結果表明，智能化控制技術、智能化診斷、智能健康檢測、大數據技術等先進技術的不斷發(fā)展和完善，為軌道交通車輛空調系統(tǒng)智能化、自動化、智慧化的運行和維護提供了新的技術支撐，不但會大幅度提升軌道交通車輛空調系統(tǒng)運行的智能化水平，而且有有助于降低能耗，提升乘客的舒適性，從而促使我國軌道交通事業(yè)持續(xù)健康的發(fā)展。

參考文獻

[1]于悅青，張路亞.基于大數據的軌道交通車輛空調系統(tǒng)智能運維[J].科技創(chuàng)新與應用，2021（06）：91-95.

[2]康偉，崔軍勝，王紳宇，張勇，孟勝軍.軌道交通車輛空調系統(tǒng)智能控制與大數據應用[J].城市軌道交通研究，2020，23（04）：134-136.

作者簡介：

高冰，男，錫伯族，遼寧鐵嶺，1996年4月20，碩士，助理工程師，中車青島四方機車車輛股份有限公司，車輛結構分析與現代設計方法。